CN110938727B - 一种转炉留渣量的称重方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于转炉炼钢技术领域，具体提供了一种转炉留渣量的称重方法，包括S1：在转炉连续生产过程中，选取一转炉留渣炉次作为基准炉次；出钢后不进行溅渣操作，开启转炉倒渣将液态炉渣全部倒尽，并在炉体回转到达信号采集预设倾角时采集电流值作为基准炉次电流值；S2：选取其他常规转炉留渣炉次，转炉出钢后先完成倒渣操作，然后在炉体回转到达信号采集预设倾角时采集电流值作为留渣炉次电流值；S3：比较基准炉次电流值与留渣炉次电流值，并对应基准留渣量便可对应得知本次留渣量。通过计算得到定量的留渣量，对自动化的模型中脱碳速率的控制提供了准确的数据支撑，从而降低生产成本，提高了转炉终点的稳定控制水平，改善了钢水质量及炼成率。
Description
技术领域
本发明属于转炉炼钢技术领域，具体涉及一种转炉留渣量的称重方法。
背景技术
转炉因其原料、辅料的成分和质量不能实时跟踪，如废钢的成分，辅料的粉化率等，加上锤炼过程的不稳定，使得锤炼过程不宜把控，特别是基于副枪控制模型系统的转炉终点的命中率，目前已发展到了一个瓶颈阶段，亟需进一步提高。转炉终点的脱碳速率是副枪控制模型计算熔池升温速率和熔池碳含量的重要依据，而脱碳速率除与供氧速率和拉碳枪位等有很强的相关性外，转炉渣量也是一个很重要的影响因素。
目前，转炉炼钢厂为了进一步的降低生产成本，及进一步提高炉渣的脱磷效果，往往采取留渣操作的方式，但所留渣量目前还没有有效的直接称重手段，往往通过肉眼观察留渣量的多少，以经验来判断。但以此估计得到的转炉留渣渣量，往往直接代入控制模型，导致生产模型的不稳定。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中转炉终点控制不稳定且生产成本高的问题。
为此，本发明提供了一种转炉留渣量的称重方法，包括：
S1：在转炉连续生产过程中，选取一转炉留渣炉次作为基准炉次；
具体包括：出钢后不进行溅渣操作，开启转炉倒渣将液态炉渣全部倒尽，并在炉体回转到达信号采集预设倾角时采集电流值作为基准炉次电流值，该基准炉次电流值对应基准留渣量；
S2：选取其他常规转炉留渣炉次，转炉出钢后先完成倒渣操作，然后在炉体回转到达所述信号采集预设倾角时采集电流值作为留渣炉次电流值；
S3：比较所述基准炉次电流值与所述留渣炉次电流值，并对应基准留渣量便可对应得知本次留渣量。
优选地，所述信号采集预设倾角范围为0°～90°。
优选地，所述步骤S1具体包括：基准炉次出钢后不溅渣操作，此时转炉倒渣操作中的炉体基准倾倒最大角度大于180°。
优选地，所述步骤S2具体包括：选取另一转炉留渣炉次，转炉出钢后先倒渣，但炉渣不倒尽，且此时转炉倒渣操作中的炉体倾倒角度最大角度范围为80°-140°。
优选地，在采集所述基准炉次及所述常规转炉留渣炉次的电流值时，所述转炉运行状态为静止或匀速运转。
优选地，所述步骤S3具体包括：在转炉倒渣完成后，当转炉回转至信号采集预设倾角时，获取此时倾倒的力矩值T、电压值U及留渣炉次电流值，根据功率P与转矩T之间的关系式：
I*U＝P＝N*T (1)
T＝M*L (2)
其中，M为液渣重量，L为液渣中心到耳轴的直线距离，N为预设常数。
优选地，转炉在完成倒渣操作后，炉体回转至信号采集预设倾角时获取功率，根据公式：
9550*P＝T*n (3)
结合公式(1)(3)得到N＝n/9550，其中n为倾倒转速。
优选地，通过转炉测厚仪采集液渣中心到耳轴的直线距离值L。
本发明的有益效果：本发明提供的这种转炉留渣量的称重方法，包括：S1：在转炉连续生产过程中，选取一转炉留渣炉次作为基准炉次；具体包括：出钢后不进行溅渣操作，开启转炉倒渣将液态炉渣全部倒尽，并在炉体回转到达信号采集预设倾角时采集电流值作为基准炉次电流值，该基准炉次电流值对应基准留渣量；S2：选取其他常规转炉留渣炉次，转炉出钢后先完成倒渣操作，然后在炉体回转到达所述信号采集预设倾角时采集电流值作为留渣炉次电流值；S3：比较所述基准炉次电流值与所述留渣炉次电流值，并对应基准留渣量便可对应得知本次留渣量。通过计算得到定量的留渣量，对自动化的模型中脱碳速率的控制提供了准确的数据支撑，从而降低生产成本，提高了转炉终点的稳定控制水平，改善了钢水质量及炼成率。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明转炉留渣量的称重方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明实施例提供了一种转炉留渣量的称重方法，如图1所示，包括：
S1：在转炉连续生产过程中，选取一转炉留渣炉次作为基准炉次；
具体包括：出钢后不进行溅渣操作，开启转炉倒渣将液态炉渣全部倒尽，并在炉体回转到达信号采集预设倾角时采集电流值作为基准炉次电流值，该基准炉次电流值对应基准留渣量；
S2：选取其他常规转炉留渣炉次，转炉出钢后先完成倒渣操作，然后在炉体回转到达所述信号采集预设倾角时采集电流值作为留渣炉次电流值；
S3：比较所述基准炉次电流值与所述留渣炉次电流值，并对应基准留渣量便可对应得知本次留渣量。
转炉留渣生产为现有技术，具体的生产过程在此不再赘述。将转炉连续生产的各个设备参数调好，开启转炉留渣炉次生产线正常生产操作，然后选取转炉连续生产过程中的其中一次转炉留渣炉次作为基准炉次。基准炉次具体包括：在出钢后不进行溅渣操作，且开启转炉倒渣将液态炉渣全部倒尽，即通过匀速旋转炉体到最大角度，比如180°或者270°等，将炉渣倒尽，然后再匀速回转。当炉体回转的角度到达信号采集预设倾角时，采集此时的炉体驱动的电流值作为基准炉次电流值，在控制炉体转动时，控制驱动的电压不变，电流变化值则与炉体的重量呈线性相关关系，而炉体的重量由炉体内的留渣量的质量绝对，因此电流值则与留渣量线性相关，即在炉体回转至信号采集预设倾角的角度时，采集电流值作为基准炉次电流值，通过该基准炉次电流值便能得知基准留渣量。其中，这里采用了功率P与转矩T之间的关系即I*U＝P＝N*T，二者的关系为现有公知常识，在后续还会具体阐述。然后选取其他常规转炉留渣炉次，生产设备的所有参数设定与前面一致，即按照前面的方法同样的旋转炉体来倾倒炉渣，但每次的炉体旋转的最大角度不会超过180°，即每次旋转完后还会剩下炉渣。在转炉出钢后先倒渣，倒渣操作完成后，回转炉体，当倾倒角度达到信号采集预设倾角时，记录此时驱动炉体旋转的的电流值作为留渣炉次电流值，通过等比关系便可得知此时的留渣量值。
因此，在第一次倾倒至炉体倾倒角度最大角度如80°或90°时，然后回转至信号采集预设倾角，便可得知第一次倾倒80°时所对应的留渣量，将第一次的留渣量及对应的电流值与基准炉次电流值及基准留渣量进行对比分析，便可得知从倾转80°至炉体基准倾倒最大角度的旋转范围内的任一角度的旋转角度对应的留渣量。从而可以根据留渣量的要求，计算得到倾倒最大角度值，然后再次控制倾倒最大角度值来严格控制最后的留渣量的多少，比传统工作人员来观察留渣量更精确。
其中，通过实时检测倾转设备的电流值、电压值、功率值以及渣留量，由于功率与力矩的之间存在一个对应等式关系，因此，在倾倒转速、电压值不变的情况下，电流值与留渣量有一个对应的正相关关系。鉴于此，便可根据功率值获知在上述设定好的转炉倒渣参数下的此时的力矩值，该力矩值为留渣量与力臂的乘积，力臂是固定的常数，且可以预先测量获取。从而便可得知该特定倾倒角度时的参考转炉留渣量。
然后以同样的生产时的转炉倒渣参数进行作业，选取其他常规转炉留渣炉次，转炉出钢后先倒渣，并在倾倒角度到达所述信号采集预设倾角时采集电流值作为留渣炉次电流值。计算基准炉次电流与留渣炉次电流得到电流差。
其中，溅渣操作是利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压的吹溅，冷却、凝固在炉衬表面上形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地粘结附着。溅渣形成的溅渣层耐蚀性较好，同时可抑制炉衬砖表面的氧化脱碳，又能减轻高温渣对炉衬砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬砖，降低耐火材料损耗速度，减少喷补材料消耗，同时减轻工人劳动强度，提高炉衬使用寿命，提高转炉作业率，降低生产成本。
优选的方案，所述信号采集预设倾角范围为0°～90°。小于90°的倾角时，转炉内的留渣量较多，且炉渣都已经集中在炉体底部比较稳定，方便测量记录，且测量精度高。
优选的方案，所述步骤S1具体包括：基准炉次出钢后不溅渣操作，此时转炉倒渣操作中的炉体基准倾倒最大角度大于180°。先进行基准实验操作，倾倒角度大于180°便于将炉渣倒尽。
优选的方案，所述步骤S2具体包括：选取另一转炉留渣炉次，转炉出钢后先倒渣，但炉渣不倒尽，且此时转炉倒渣操作中的炉体倾倒角度最大角度范围为80°-140°。通过多次试验表明，最大140°时测量的电流值及留渣量值精确度高，超过140°后的测量值与实际值有偏差。
优选的方案，在采集所述基准炉次及所述常规转炉留渣炉次的电流值时，所述转炉运行状态为静止或匀速运转。即在转炉转至信号采集预设倾角时保持转炉静止或匀速运转，便于稳定测量电流值。
优选的方案，所述步骤S3具体包括：在转炉倒渣完成后，当转炉回转至信号采集预设倾角时，获取此时倾倒的力矩值T、电压值U及留渣炉次电流值，将该留渣炉次电流值与基准炉次电流值比较得到电流差值I，根据功率P与转矩T之间的关系式：
I*U＝P＝N*T (1)
T＝M*L (2)
其中，M为液渣重量，L为液渣中心到耳轴的直线距离，该值为一个常数定值，N为预设常数。功率与力矩之间有一个对应的比例关系，且比例常数为一个与转速有关的定常值，在连续生产中的炉体转速为定值且是匀速旋转，因此通过炉体转速便可得到预设常数N。功率还可以是电流与电压的乘积值。因此根据电流值便可以反推得到该电流值对应的液渣重量及留渣量。
优选的方案，转炉在完成倒渣操作后，炉体回转至信号采集预设倾角时获取功率，根据公式：
9550*P＝T*n (3)
结合公式(1)(3)得到N＝n/9550，其中n为倾倒转速。
优选的方案，通过转炉测厚仪采集液渣中心到耳轴的直线距离值L。在设备安装后，投入生产前便可以准确测量得到该L的大小。
优选的方案，所述步骤S1具体包括：通过圆周匀速旋转转炉多圈，获取每次在所述信号采集预设倾角时电流值，绘制电流值与留渣量的函数关系曲线图。通过函数曲线图便可求得电流值与留渣量的函数关系式，从而便可以通过电流值的大小来得到留渣量。
本发明的有益效果：本发明提供的这种转炉留渣量的称重方法，包括：S1：在转炉连续生产过程中，选取一转炉留渣炉次作为基准炉次；具体包括：出钢后不进行溅渣操作，开启转炉倒渣将液态炉渣全部倒尽，并在炉体回转到达信号采集预设倾角时采集电流值作为基准炉次电流值，该基准炉次电流值对应基准留渣量；S2：选取其他常规转炉留渣炉次，转炉出钢后先完成倒渣操作，然后在炉体回转到达所述信号采集预设倾角时采集电流值作为留渣炉次电流值；S3：比较所述基准炉次电流值与所述留渣炉次电流值，并对应基准留渣量便可对应得知本次留渣量。通过计算得到定量的留渣量，对自动化的模型中脱碳速率的控制提供了准确的数据支撑，从而降低生产成本，提高了转炉终点的稳定控制水平，改善了钢水质量及炼成率。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种转炉留渣量的称重方法，其特征在于，包括：
S1：在转炉连续生产过程中，选取一转炉留渣炉次作为基准炉次；
具体包括：出钢后不进行溅渣操作，开启转炉倒渣将液态炉渣全部倒尽，并在炉体回转到达信号采集预设倾角时采集电流值作为基准炉次电流值，该基准炉次电流值对应基准留渣量；
S2：选取其他常规转炉留渣炉次，转炉出钢后先完成倒渣操作，然后在炉体回转到达所述信号采集预设倾角时采集电流值作为留渣炉次电流值；
具体地，选取另一转炉留渣炉次，转炉出钢后先倒渣，但炉渣不倒尽，且此时转炉倒渣操作中的炉体倾倒角度最大角度范围为80°-140°；
S3：比较所述基准炉次电流值与所述留渣炉次电流值，并对应基准留渣量便可对应得知本次留渣量，具体地，在转炉倒渣完成后，当转炉回转至信号采集预设倾角时，获取此时倾倒的力矩值T、电压值U及留渣炉次电流值I，根据功率P与转矩T之间的关系式：
I*U＝P＝N*T (1)
T＝M*L (2)
其中，M为液渣重量，L为液渣中心到耳轴的直线距离，N为预设常数。
2.根据权利要求1所述的转炉留渣量的称重方法，其特征在于：所述信号采集预设倾角范围为0°～90°。
3.根据权利要求1所述的转炉留渣量的称重方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：基准炉次出钢后不溅渣操作，此时转炉倒渣操作中的炉体基准倾倒最大角度大于180°。
4.根据权利要求1所述的转炉留渣量的称重方法，其特征在于：在采集所述基准炉次及所述常规转炉留渣炉次的电流值时，所述转炉运行状态为静止或匀速运转。
5.根据权利要求1所述的转炉留渣量的称重方法，其特征在于：转炉在完成倒渣操作后，炉体回转至信号采集预设倾角时获取功率，根据公式：
9550*P＝T*n (3)
结合公式(1)(3)得到N＝n/9550，其中n为倾倒转速。
6.根据权利要求1所述的转炉留渣量的称重方法，其特征在于：通过转炉测厚仪采集液渣中心到耳轴的直线距离值L。
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